高速公路施工机械合理选择与组合研究

2014-08-15郝朝旭

黑龙江交通科技 2014年12期

郝朝旭

(山西路桥集团国际交通建设工程有限公司)

0 引言

机械设备管理是高速公路建设施工管理的重要内容，也是确保高速公路项目施工作业顺利实施开展的关键。只有系统、科学、合理的选择、配置组合并组织管理施工机械，才能充分发挥高速公路施工作业的机械化优势，进而确保施工质量，降低施工作业成本，加快施工作业进度。这就要求高速公路施工作业人员必须系统分析高速公路施工中路基工程、路面工程以及桥梁工程等主体工程施工对于机械设备的相关要求，进而合理的配置，并按照施工作业工序科学的组织管理，以提高施工作业效率，确保高速公路项目建设的顺利完成。

1 高速公路施工机械选择的基本原则

(1)与高速公路施工项目施工实际情况相适应。对于高速公路施工机械的选择应当充分考虑高速公路项目建设的实际情况，根据施工作业条件、施工作业内容以及工程量合理的确定施工作业机械设备的规格、数量。要确保施工作业机械设备能够适应施工作业区域的地形、场地大小、运输距离的要求，而且机械设备的作业性能能够满足施工质量要求，机械的作业效率满足施工进度的要求。

(2)施工作业的机械化水平高。要充分利用所选择的施工机械设备形成真正高效的机械化施工作业流程，而且便于进行施工机械设备的组织管理与协调调度，能够确保高速公路整体施工组织的科学合理，确保施工作业工序的有效衔接。

(3)机械设备技术经济效益好。在高速公路工程施工机械设备的选择上，应当尽可能的选择技术先进、经济性较好的设备类型。在组织安排上，对于工程量与施工作业强度大、施工进度紧张的情况应尽可能采用大型施工机械。对于工程量不大或者是施工进度较为宽裕的条件下则可以选择使用小型设备，以提高机械设备的技术经济性。

(4)应该合理的处理机械设备租赁与购置的关系。对于施工单位无法内部调拨的机械设备，应当充分考虑项目结束后期的应用情况，如果后期应用较为频繁，项目中可以回收成本投入则应当考虑购置。如果作业工程量较小或者是施工作业不连续，则应当采取租赁的方式进行机械的配置。

2 高速公路施工机械的组合研究

对于高速公路施工机械的组合配置，主要是指施工机械配置的类型、配置的数量、技术性能要求、环境适应性以及施工作业管理要求等几方面进行分析确定，具体的施工机械组合配置方式如下所示:

2.1 高速公路施工机械设备类型的组合

(1)路基路面施工机械。高速公路施工机械设备选配最基本的方式就是根据施工作业的内容以及工序组合配置施工机械设备。对于高速公路路基工程施工，主要是完成土石方的挖运、路基的填筑压实，因此所需要组合配置的施工机械主要有挖掘机、油锤、装载机、自卸汽车、平地机、压路机，对于不良路基的处理等通常还需要配备冲击碾压压路机、强夯设备或者是深层搅拌机等。对于岩体开挖等施工作业还需配备空压机、凿岩机等设备。高速公路路面施工主要是完成基层以及面层的施工，因此所需要配备的施工机械主要有拌和设备、运输车辆、摊铺机、压路机或者是滑膜摊铺机等作业机械设备。

(2)桥梁隧道施工机械。桥梁工程施工机械设备则主要包括混凝土机械、钢筋加工机械、起重吊装机械、预应力张拉设备、模板、装配式支架等通用机械;预制基础桩、泥浆系统及其设备、桩工设备、钻孔设备等基础施工机械设备;桥梁施工机械、拱桥施工机械、斜拉桥施工、悬索桥施工机械等上部结构施工机械。隧道工程施工常用的机械设备则主要有盾构机、钻孔机、搅拌机等大型设备，以及空压机，挖掘机，注浆机，风动凿岩机，运输车，装载机，通风机，混凝土喷射机等机械设备。

2.2 施工机械设备规格以及数量的组合配置

对于高速公路施工机械设备规格的确定，应该根据施工作业任务对于机械设备技术性能以及作业效率的要求来确定，选择小型或者大型作业设备。在施工作业中，如果技术经济效益相差不大，则应该尽可能的选择使用大型设备来提高施工作业质量。对于高速公路施工作业机械设备数量的配置，则应该综合分析工程量、施工进度、成本控制目标进行确定，重点在确保作业顺利完成的情况下提高配置方案的技术经济指标。同时，在高速公路施工作业过程中，由于难以避免会出现机械故障，因此在工程施工机械的整体配套上，除了强化维护管理以外，对于影响施工作业进度的关键设备应该提前准备或联系备用设备。此外施工作业环境经常变化，因此应该确保工程施工机械的整体工程容量能有一定的富裕，以减少停工问题。对于配套施工机械设备，应该注意确保其作业能力以及作业效率应高于主要施工作业机械设备，以免由于配套设备的问题影响主要机械的施工作业能力。

2.3 按照外部作业环境以及施工管理要求组合

遵循适用性的原则，是高速公路工程施工机械设备配置的基础，所以在高速公路施工机械设备的配置上必须结合外部环境条件进行确定。例如，对于运距远、运输成本高的区域，如果采用小吨位运输设备则会造成运输成本提高，因此应该尽量选择大吨位的运输车辆。对于施工作业区域气候多雨潮湿、道路泥泞的项目中，如果仍然采用大量轮式工程机械很有可能造成机械陷入泥沼，难以正常作业，因此应当尽量选择使用履带式作业机械。在施工作业的实际过程中，应该充分考虑到外部施工环境中的影响因素，以技术经济性作为控制指标对配置方案进行优化。此外，在高速公路工程施工机械设备的配套管理上，还应当充分考虑施工管理的相关要求，特别是充分考虑到施工工艺、施工质量、施工进度、新技术与新材料的使用对于施工作业机械设备的相关要求，进而有针对性的进行施工作业机械的配置。例如，对于高速公路施工中较为常见的SMA 上面层施工，在压实机械的配备上就不能使用胶轮压路机以免造成沥青马蹄脂的挤出。

3 高速公路施工机械设备组织管理

当前在高速公路施工中，对于机械的施工组织管理方法主要有流水作业法、平行作业法、网络计划法和顺序作业法，其各自的特点如下所示。

(1)流水作业法。流水作业法主要是指在高速公路施工过程中按照施工工艺以及施工工序的不同将某标段分为多个施工段，然后组建施工队伍以及配套的施工机械进驻进行施工。这种施工方式能够确保高速公路施工在空间和时间上连续、快节奏的进行。具体的运用方法就是将施工队伍划分为路基施工队、路面施工队、桥梁施工队以及隧道施工队等，分别按照各自的配套内容进行施工作业，这种组织方法是高速公路机械化施工首选方法。

(2)平行作业法。则主要是指将施工作业段落分段，然后根据分段情况组织施工队，各自在不同的施工段进行施工作业。平行施工作业法的优点在于有助于节省施工时间，加快施工进度，但是施工现场组织较为复杂，也容易造成不同分段施工质量的不均匀性，而且由于分段较多，对于物资供应要求较为严格。主要是适用于施工单位标段公里数较长、有多支施工队伍以及机械设备充足的情况。

(3)网络计划法。网络计划法是以施工作业网络图作为基础进行施工机械的配备管理，由于网络计划法中对于决定工程施工总工期的关键线路较为清晰，因此有助于机械设备的协调配置，提高设备的利用率，而且在提前制定的网络图中对施工中各工序、作业节点的制约关系较为清晰，可以提前准确的制定施工机械配置情况，对于降低机械配置费用投入以及加快施工进度十分有利。

(4)顺序作业法。顺序作业法是作为简单的施工作业方法，即将由一支施工队在一个工作面上进行施工作业，施工作业现场组织管理较为简单，优点在于施工作业按照施工工序顺序推进，无需在短时间内大量配置施工机械，缺点在于施工作业周期较长，主要适用于工期要求不严格的边坡、交通工程等项目施工。